Первые мгновения после Большого взрыва: пространство стремительно раздувается — физики называют этот период инфляцией. Внутри этой разбухающей ткани, словно мыльные пузыри в струе воздуха, начинают зарождаться области нового вакуума — происходит фазовый переход первого рода. Большинство пузырей лопаются или сливаются, едва появившись. Но некоторые успевают надуться до чудовищных размеров — далеко за пределы того, что можно было тогда увидеть.
Радиус такого пузыря-великана за время инфляции становится в миллиарды раз больше хаббловского. Он исчезает из виду, словно шарик, улетевший за пределы огромного зала. Лишь когда инфляция заканчивается и расширение замедляется, горизонт начинает расти быстрее. Исполины вновь появляются в поле зрения, и теперь их стенки, несущие колоссальную энергию, сталкиваются друг с другом. Каждое столкновение — это дрожь самого искривлённого пространства-времени, порождающая гравитационные волны — рябь, расходящуюся во все стороны со скоростью света.
Обычно фазовые переходы дают писк на мегагерцах, но великаны переписывают правила: их огромный размер сдвигает частоту вниз — в диапазон, где работают детекторы LIGO (сотни герц) и будущий космический интерферометр LISA (миллигерцы). После учёта красного смещения (растяжения волн расширяющейся Вселенной) пик спектра может приходиться на любую частоту от миллиардных долей герца до сотен герц — перекрывая также зоны чувствительности пульсарных тайминговых массивов.
К счастью, ограничения из первичного нуклеосинтеза и реликтового излучения не запрещают такой сценарий — они задают верхнюю планку амплитуды около 10⁻⁶, что как раз оставляет окно для обнаружения. Модели инфляции, подобные альфа-аттрактору Алана Гута, естественно предсказывают нужные параметры. Расширение Вселенной, описываемое уравнениями Фридмана и Леметра, выступает здесь как соавтор: оно растягивает время столкновения и многократно усиливает сигнал.
И вот теперь, спустя 13,8 миллиарда лет, эхо тех столкновений может достичь Земли. Гигантские пузыри, когда-то канувшие за горизонт, оставили след — глухой гул, который способна услышать наша техника. Если детекторы зафиксируют этот низкочастотный гравитационный гул, мы не просто подтвердим теорию инфляции — мы заглянем в эпоху, где рождались сами законы физики.
Если бы такой сверхгоризонтный пузырь каким-то чудом возник сегодня, его радиус был бы порядка $10^{28}$ см — в миллион раз больше наблюдаемой Вселенной.
Идея сталкивающихся пузырей напоминает сюжет романа «Задача трёх тел» Лю Цысиня, где инопланетяне используют разложение вакуума как оружие. Впрочем, в нашей Вселенной это естественный космологический процесс, а не чей-то замысел.